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专题八 电解质溶液 专题强化提升训练8
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专题强化提升训练(八)
1.(2021·成都模拟)下列有关电解质溶液的说法正确的是( C )
A.加水稀释,Na2S溶液中离子浓度均减小
B.0.1 mol/ L NaOH溶液中滴加等体积等浓度醋酸溶液,溶液的导电性增强
C.pH相同的①CH3COONa,②NaHCO3,③NaClO三种溶液的c(Na+):①>②>③
D.向0.1 mol·L-1的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中c(OH-)/c(NH3·H2O)增大
【解析】 Na2S溶液呈碱性,加水稀释,Na2S溶液中氢离子浓度增大,A错误;0.1 mol/L NaOH溶液中滴加等体积等浓度醋酸溶液,产物为0.05 mol/L的CH3COONa溶液,离子浓度减小,溶液的导电性减小,B错误;CH3COO-、HCO、ClO-水解程度依次增强,pH相同的①CH3COONa,②NaHCO3,③NaClO三种溶液的浓度c(CH3COONa)>c(NaHCO3)>c(NaClO),所以c(Na+):①>②>③,C正确;向0.1 mol·L-1的氨水中加入少量硫酸铵固体,铵根离子浓度增大,氨水电离平衡逆向移动,c(OH-)减小、c(NH3·H2O)增大,所以溶液中c(OH-)/c(NH3·H2O)减小,D错误。
2.(2021·洛阳模拟)为测定某二元弱酸H2A与NaOH溶液反应过程中溶液pH与粒子关系,在25 ℃时进行实验,向H2A溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液中lg X随溶液pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是( D )
A.直线Ⅱ中X表示的是
B.当pH=3.81时,溶液中c(HA-)∶c(H2A)=10∶1
C.0.1 mol·L-1 NaHA溶液中:c(Na+)>c(HA-)>c(H2A)>c(A2-)
D.当pH=6.91时,对应的溶液中,3c(A2-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-)
【解析】 当pH=0时,c(H+)=1 mol/L,Ka1==,Ka2==,由于Ka2<Ka1,故直线Ⅱ中X表示,A错误;当lg X=0时溶液的pH=1.81,带入Ka1计算式中可求出Ka1=1×10-1.81,当pH=3.81时,c(H+)=1×10-3.81 mol/L,所以有Ka1=1×10-1.81==1×10-3.81×,解得c(HA-)∶c(H2A)=100∶1,B错误;与B项同理,可求出Ka2=1×10-6.91>10-7,由此可知HA-的电离能力强于其水解能力,电离生成的c(A2-)比水解生成的c(H2A)大,C错误;当pH=6.91时,对应的溶液中c(HA-)=c(A2-),又因电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),所以3c(A2-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-),D正确。
3.(2021·包头模拟)下列实验中根据现象得出的结论错误的是( C )
选项 | 实验操作 | 现象 | 结论 |
A | 相同条件下,用1 mol·L-1的醋酸和1 mol·L-1的盐酸分别做导电性实验 | 醋酸溶液对应的灯泡较暗 | CH3COOH是弱电解质 |
B | 向某溶液中加铜和浓H2SO4 | 试管口有红棕色气体产生 | 原溶液含有NO |
C | 向某钠盐中滴加浓盐酸,将产生的气体通入品红溶液 | 品红溶液褪色 | 该钠盐为Na2SO3或NaHSO3 |
D | 向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水 | 先出现蓝色沉淀 | Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2] |
【解析】 等浓度时,灯泡暗的说明离子浓度小,即电离程度小,由操作和现象可知CH3COOH是弱电解质,故A正确;某溶液中加铜和浓H2SO4,试管口有红棕色气体产生,说明生成NO,NO与空气反应生成红棕色二氧化氮,则原溶液中含有NO,故B正确;品红溶液褪色,气体可能为二氧化硫或氯气等其他具有漂白性的气体,则可能为NaClO溶液等,故C错误;浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先出现蓝色沉淀,即先生成氢氧化铜沉淀,同种类型的沉淀Ksp小的先沉淀,所以Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2],故D正确。
4.(2021·厦门模拟)25 ℃时,0.10 L某二元弱酸H2A用1.00 mol·L-1NaOH溶液调节其pH,溶液中H2A、HA-及A2-的物质的量浓度变化如图所示:
下列说法正确的是( C )
A.H2A的Ka2=1×10-11
B.在Z点,由水电离出的氢离子浓度约10-10 mol/L
C.在Y点时,c(Na+)>3c(A2-)
D.0.1 mol·L-1NaHA溶液中:c(Na+)>c(HA-)>c(H2A)>c(A2-)
【解析】 Y点c(HA-)=c(A2-),H2A的Ka2==c(H+)=10-8 mol/L,A错误;在Z点时溶液pH=10,说明溶液中c(H+)=10-10 mol/L,则根据水的离子积常数可知由水电离产生的氢离子浓度c(H+)水=c(OH-)水= mol/L=10-4 mol/L,B错误;Y点c(HA-)=c(A2-),溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),该点溶液呈碱性,则c(H+)<c(OH-),所以存在c(Na+)>c(HA-)+2c(A2-),由于c(HA-)=c(A2-),所以即c(Na+)>3c(A2-),C正确;加入10 mL NaOH溶液时,酸碱恰好完全反应生成NaHA,此时溶液pH<7,溶液呈酸性,说明HA-电离程度大于其水解程度,则c(A2-)>c(H2A),但其电离和水解程度都较小,主要以HA-形式存在,HA-电离、水解消耗,所以c(Na+)>c(HA-),则该溶液中微粒浓度关系为:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),D错误。
5.(2021·石家庄模拟)草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸。实验室配制了0.010 0 mol·L-1 Na2C2O4标准溶液,现对25 ℃时该溶液的性质进行探究,下列所得结论正确的是( C )
A.测得0.010 0 mol·L-1 Na2C2O4溶液pH为8.6,此时溶液中存在:c(Na+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(H+)
B.向该溶液中滴加稀盐酸至溶液pH=7,此时溶液中存在,c(Na+)=c(HC2O)+2c(C2O)
C.已知25 ℃时Ksp(CaC2O4)=2.5×10-9向该溶液中加入等体积0.020 0 mol·L-1 CaCl2溶液,所得上层清液中c(C2O)=5.00×10-7 mol·L-1
D.向该溶液中加入足量稀硫酸酸化后,再滴加KMnO4溶液,发生反应的离子方程式为C2O+4MnO+14H+===2CO2↑+4Mn2++7H2O
【解析】 Na2C2O4溶液pH为8.6,C2O水解导致溶液显碱性,但其水解程度较小,故c(HC2O)<c(C2O),A错误;向该溶液中滴加稀盐酸至溶液pH=7,则溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),溶液中电荷守恒,c(H+)+c(Na+)=c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH-)+c(Cl-),即c(Na+)=c(HC2O)+2c(C2O)+c(Cl-),B错误;向溶液中加入等体积0.020 0 mol·L-1 CaCl2溶液,二者以1∶1反应,则CaCl2剩余,混合溶液中c(Ca2+)= mol·L-1=0.005 mol·L-1,c(C2O)== mol·L-1=5.00×10-7 mol·L-1,C正确;草酸具有还原性,酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,二者发生氧化还原反应生成二氧化碳、锰离子和水,草酸是弱酸写化学式,故发生反应的离子方程式为5H2C2O4+2MnO+6H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O,D错误。
6.(2021·绵阳模拟)常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中滴加0.1 mol·L-1 CaCl2溶液,碳酸根离子浓度与氯化钙溶液体积的关系如图所示。已知:pC=-lg c(CO),Ksp(CdCO3)=1.0×10-12,Ksp(CaCO3)=3.6×10-9。下列说法正确的是( C )
A.图像中V0=20,m=5
B.a点溶液:c(OH-)>2c(HCO)+2c(H2CO3)
C.若Na2CO3溶液的浓度变为0.05 mol·L-1,则n点向c点方向迁移
D.若用CdCl2溶液替代CaCl2溶液,则n点向b点方向迁移
【解析】 图像中V0=20,Na2CO3溶液与CaCl2溶液恰好完全反应c(Ca2+)=c(CO)= mol/L,pC=-lg c(CO)=-lg 6×10-5,m不等于5,故A错误;a点溶液:溶质为Na2CO3,存在物料守恒c(Na+)=2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3),溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-),2c(HCO)+2c(H2CO3)=c(HCO)+c(OH-)-c(H+),c(HCO)-c(H+)>0,c(OH-)<2c(HCO)+2c(H2CO3),故B错误;若Na2CO3溶液的浓度变为0.05 mol·L-1,用的0.1 mol·L-1 CaCl2溶液体积减小,则n点向c点方向迁移,故C正确;若用CdCl2溶液替代CaCl2溶液,反应后,碳酸根离子浓度减小,pC=-lg c(CO)增大,则n点向d点方向迁移,故D错误。
7.(2021·泉州模拟)在25 ℃时,将1.0 L w mol·L-1CH3COOH溶液与0.1 mol NaOH固体混合,充分反应。向混合液中加入CH3COOH或CH3COONa固体(忽略体积和温度变化),溶液pH随加入CH3COOH或CH3COONa固体的物质的量的变化关系如图所示。下列叙述正确的是( C )
A.b点混合液中c(H+)≥c(OH-)+c(CH3COO-)
B.加入CH3COOH过程中,增大
C.25 ℃时,CH3COOH的电离平衡常数Ka= mol·L-1
D.a、b、c对应的混合液中,水的电离程度由大到小的顺序是c>a>b
【解析】 根据电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),由题可知,在b点时,c(H+)<c(OH-)+c(CH3COO-),A错误;===,加入CH3COOH过程中,n(Na+)不变,n(CH3COOH)增大,所以减小,故减小,B错误;根据电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),c点时,溶液pH=7,有c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(CH3COO-),c(CH3COO-)=c(Na+)==0.2 mol·L-1,溶液中c(H+)=10-7 mol·L-1,根据物料守恒:c(CH3COOH)= mol·L-1,则醋酸的电离平衡常数为:Ka== mol·L-1,C正确;溶液中酸或碱电离的氢离子或氢氧根浓度越大,水的电离程度越小,由题可知,a、b、c对应的混合液中pH≤7,醋酸对水的电离的抑制程度大于醋酸根离子对水的电离的促进程度,水的电离均受到抑制,由于氢离子浓度a>b>c,则水的电离程度由大到小的顺序是c>b>a,D错误。
8.(2021·合肥模拟)常温下,将HCl气体通入0.1 mol/L氨水中,混合溶液中pH与微粒浓度的对数值(lg c)和反应物物质的量之比X的关系如图所示(忽略溶液体积的变化),下列说法正确的是( B )
A.NH3·H2O的电离平衡常数为10-9.25
B.P2点由水电离出的c(H+)=1.0×10-7 mol/L
C.P3为恰好完全反应点,c(Cl-)+c(NH)=0.2 mol/L
D.P3之后,水的电离程度一直减小
【解析】 一水合氨电离平衡状态下,溶液中铵根离子和氢氧根离子浓度相同时,氨水浓度为0.1 mol/L,图像分析可知,c(NH)=c(OH-)≈10-3 mol/L,NH3·H2O的电离平衡常数Kb===10-5,A错误;由图可知,P2点对应的溶液pH=7,故由水电离出的c(H+)=1.0×10-7 mol/L,B正确;P3所示溶液,x==1,溶液中存在物料守恒得到:c(NH)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)=0.1 mol/L,故c(Cl-)+c(NH)=2c(NH)+c(NH3·H2O)<0.2 mol/L,C错误;P3点为恰好完全反应,溶质为NH4Cl,故之后,加入的HCl越来越多,由于H+对水解的抑制作用,水的电离程度减小,当HCl达到饱和溶液时,水的电离程度将不再改变,故不是一直减小,D错误。
9.(2021·昆明模拟)人体内尿酸(HUr)含量偏高,关节滑液中产生尿酸钠晶体(NaUr)会引发痛风,NaUr(s)Na+(aq)+Ur-(aq) ΔH>0。某课题组配制“模拟关节滑液”进行研究,回答下列问题:
已知:①37 ℃时,Ka(HUr)=4×10-6,Kw=2.4×10-14,Ksp(NaUr)=6.4×10-5
②37 ℃时,模拟关节滑液pH=7.4,c(Ur-)=4.6×10-4 mol·L-1
(1)尿酸电离方程式为__HUrH++Ur-__。
(2)Kh为盐的水解常数,37 ℃时,Kh(Ur-)=__6×10-9__。
(3)37 ℃时,向HUr溶液中加入NaOH溶液配制“模拟关节滑液”,溶液中c(Na+)__>__c(Ur-)(填“>”“<”或“=”)。
(4)37 ℃时,向模拟关节滑液中加入NaCl(s)至c(Na+)=0.2 mol·L-1时,通过计算判断是否有NaUr晶体析出,请写出判断过程__Q=c(Na+)·c(Ur-)=0.2_mol·L-1×4.6×10-4_mol·L-1=9.2×10-5>Ksp(NaUr),故有尿酸钠晶体析出__。
(5)对于尿酸偏高的人群,下列建议正确的是__acd__。
a.加强锻炼,注意关节保暖 b.多饮酒,利用乙醇杀菌消毒
c.多喝水,饮食宜少盐、少脂 d.减少摄入易代谢出尿酸的食物
【解析】 (1)尿酸是弱酸,不完全电离,其电离方程式为HUrH++Ur-;
(2)Kh为盐的水解常数,37 ℃时,Kh(Ur-)===6×10-9;
(3)37 ℃时,向HUr溶液中加入NaOH溶液配制“模拟关节滑液”,模拟关节滑液pH=7.4,c(Ur-)=4.6×10-4 mol·L-1,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Ur-),由于pH=7.4,因此溶液中c(Na+)>c(Ur-);
(4)37 ℃时,向模拟关节滑液中加入NaCl(s)至c(Na+)=0.2 mol·L-1时,Q=c(Na+)·c(Ur-)=0.2 mol·L-1×4.6×10-4 mol·L-1=9.2×10-5>Ksp(NaUr),故有尿酸钠晶体析出;
(5)根据NaUr(s)Na+(aq)+Ur-(aq) ΔH>0,a.降低温度,平衡向放热反应即逆向移动,因此要注意关节保暖,故a正确;b.多饮酒,利用乙醇杀菌消毒,乙醇在体内不能消毒,不能减少痛风,故b错误;c.多喝水,饮食宜少盐、少脂,饮食多盐,增大钠离子的摄入,使平衡逆向移动加重痛风,故c正确;d.减少摄入易代谢出尿酸的食物,使平衡右移,减轻痛风,故d正确。
10.工业上以钒炉渣(主要含V2O3,还有少量SiO2、P2O5等杂质)为原料可以制备氧钒碱式碳酸铵晶体[(NH4)5(VO)6(CO3)4(OH)9·10H2O],其生产工艺流程如下。
(1)焙烧过程中V2O3转化为可溶性NaVO3,该反应的化学方程式为__V2O3+Na2CO3+O22NaVO3+CO2__。
(2)滤渣的主要成分是__Mg3(PO4)2、MgSiO3__(写化学式)。
(3)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3),若滤液中c(VO)=0.1 mol·L-1,为使钒元素的沉降率达到98%,至少应调节c(NH)为__0.8__ mol·L-1。[已知Ksp(NH4VO3)=1.6×10-3]
(4)“还原”V2O5过程中,生成VOCl2和一种无色无污染的气体,该反应的化学方程式为__N2H4·2HCl+2V2O5+6HCl===4VOCl2+N2↑+6H2O__。用浓盐酸与V2O5反应也可以制得VOCl2,该方法的缺点是__有氯气生成,污染空气__。
(5)称量a g产品于锥形瓶中,用20 mL蒸馏水与30 mL稀硫酸溶解后,加入0.02 mol·L-1KMnO4溶液至稍过量,充分反应后继续滴加1%的NaNO2溶液至稍过量,再用尿素除去过量NaNO2,最后用c mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为b mL。(已知滴定反应为VO+Fe2++2H+===VO2++Fe3++H2O)
①KMnO4溶液的作用是__将VO2+氧化为VO__。
②粗产品中钒的质量分数表达式为__×100%__(以VO2计)。
③若(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液部分变质,会使测定结果__偏高__(填“偏高”“偏低”或“无影响”)
。
【解析】 (1)将钒炉渣和碳酸钠在空气流中焙烧将V2O3转化为可溶性NaVO3,同时得到二氧化碳,发生反应的化学方程式为V2O3+Na2CO3+O22NaVO3+CO2;(2)焙烧时SiO2、P2O5分别与碳酸钠生成可溶于水的Na2SiO3和Na3PO4,除硅、磷时加入硫酸镁溶液生成Mg3(PO4)2、MgSiO3沉淀,则过滤时得到的滤渣的主要成分为Mg3(PO4)2、MgSiO3;(3)已知Ksp(NH4VO3)=c(NH)·c(VO)=1.6×10-3,若滤液中c(VO)=0.1 mol·L-1,为使钒元素的沉降率达到98%,则溶液中剩余c(VO)=0.1 mol·L-1×2%=0.002 mol·L-1,此时c(NH)= mol·L-1=0.8 mol·L-1;(4)用盐酸酸化的N2H4·2HCl还原V2O5生成VOCl2和一种无色无污染的气体,根据质量守恒定律,此气体应为N2,则发生反应的化学方程式为N2H4·2HCl+2V2O5+6HCl===4VOCl2+N2↑+6H2O;若改用浓盐酸与V2O5反应也可以制得VOCl2,但同时得到的氧化产物为Cl2,此气体有毒,会污染环境;(5)①根据分析,KMnO4溶液的作用是将+4价的钒氧化为VO;②根据钒元素的质量守恒,根据滴定反应为:VO+Fe2++2H+===VO2++Fe3++H2O,则钒元素的物质的量n=n[(NH4)2Fe(SO4)2]=c mol/L×b×10-3 L=cb×10-3 mol,粗产品中钒的质量分数的表达式为×100%=×100%;③若(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液部分变质,则还原能力降低,滴定时消耗的标准液体积偏高,根据滴定反应为:VO+Fe2++2H+===VO2++Fe3++H2O,可知会使测定结果偏高。
11.(2021·宝鸡模拟)电池级CoSO4可用于制备CoCO3和CoC2O4等钴盐。一种以Co(OH)3粗渣(含有Fe2O3、CuO、CaO、MgO、ZnO、SiO2等杂质)为原料制备电池级CoSO4·7H2O的工艺流程如图所示:
已知:黄钠铁矾化学式为NaFe3(SO4)2(OH)6,是一种淡黄色难溶物。
请回答下列问题:
(1)滤渣1的主要成分为__SiO2__,请写出一条提高钴元素浸出率的措施:__将粗Co(OH)3渣研细、适当地升温、适当增大硫酸的浓度(任意答一点)__。
(2)“浸出”过程中加入Na2SO3的主要目的是__将Co3+还原为Co2+__。“浸出”过程中,Na2SO3用量、终点pH对钴浸出率的影响如图所示,则“浸出”过程中应控制的适宜条件是__=2.5且终点pH=3.5__。
(3)“氧化”过程中加入NaClO3与Fe2+发生反应的离子方程式为__6Fe2++ClO+6H+===6Fe3++Cl-+3H2O__。
(4)“调节pH”过程中,调节pH=5,写出生成黄钠铁矾[NaF3(SO4)2(OH)6]的离子方程式:__3H2O+Na++3Fe3++2SO+3CO===3CO2↑+NaFe3(SO4)2(OH)6↓__。
(5)常温下,Ksp(CoCO3)=1.6×10-13,Ksp(CoC2O4)=6.4×10-8。向浓度均为0.01 mol/L的Na2CO3和Na2C2O4混合溶液中加入CoSO4固体,当C2O完全沉淀的时候c(C2O)·c(CO)=__2.5×10-16__[当c(C2O)<1×10-5 mol·L-1时,认为C2O完全沉淀]。
(6)用CoSO4可制备CoC2O4在空气中煅烧CoC2O4至恒重,得金属氧化物固体A和CO2,测得m(A)=12.05 g,m(CO2)=13.2 g,则A的化学式为__Co3O4__。
【解析】 粗Co(OH)3渣(含有Fe2O3、CuO、CaO、MgO、ZnO、SiO2等杂质)加入硫酸酸浸后,SiO2不溶于酸出现在滤渣1中,溶液中存在Fe3+、Cu2+、Ca2+、Mg2+、Zn2+,加入NaClO3把亚硫酸根氧化为硫酸根,加入Na2CO3调pH使Fe3+转化为黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6],得到含Co2+的溶液,再加入NaF沉淀Ca2+、Mg2+,加入P2O4沉淀Cu2+、Zn2+,最终得到CoSO4·7H2O。
(1)由分析可知,滤渣1的成分是SiO2;通过搅拌、适当升高温度、研磨矿石、适当增大酸的浓度等,可以提高溶浸工序中原料的浸出率;
(2)“浸出”过程中加入Na2SO3的主要目的是将Co3+还原为Co2+;由图可知,当=2.5且终点pH=3.5时,钴浸出率最高;
(3)“氧化”过程中NaClO3把过量的亚硝酸钠氧化为硫酸钠,离子方程式为:6Fe2++ClO+6H+===6Fe3++Cl-+3H2O;
(4)等浓度的C2O和CO,CO先沉淀,当C2O恰好完全沉淀的时候,c(C2O)=1×10-5 mol·L-1,==4×105,则c(CO)=0.25×10-10 mol·L-1,c(C2O)·c(CO)=0.25×10-10 mol·L-1×1×10-5 mol·L-1=2.5×10-16;
(5)加入Na2CO3调pH使Fe3+转化为黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6],离子方程式为:3H2O+Na++3Fe3++2SO+3CO===3CO2↑+NaFe3(SO4)2(OH)6↓;
(6)在空气中煅烧CoC2O4得到氧化物和二氧化碳,根据元素守恒可知,n(CO2)=0.3 mol,n(CoC2O4)=0.15 mol,m(Co)=8.85 g,则固体A中n(O)=0.2,==,故化学式为Co3O4。
12.(2021·福州模拟)重铬酸钠(Na2Cr2O7·2H2O)俗称红矾钠,在工业方面有广泛用途。我国目前主要是以铬铁矿(主要成份为FeO·Cr2O3,还含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质)为主要原料进行生产,其主要工艺流程如图:
①中涉及的主要反应有:
主反应:4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
副反应:SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑、Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH:
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Mg(OH)2 | Cr(OH)3 |
完全沉淀时溶液pH | 4.7 | 3.7 | 11.2 | 5.6 |
回答下列问题:
(1)“①”中反应是在回转窑中进行,反应时需不断搅拌,其作用是:__使反应物接触更充分,加快反应速率__;
(2)“①”中若往原料中加入适量的石灰石,分析其作用可能是:__分解产生CaO,与铬铁矿中某些杂质反应形成炉渣有利于去除__;
(3)“③”中调节pH至4.7,目的是:__使溶液中的AlO、SiO均转化为沉淀除去__;
(4)“⑤”中加硫酸酸化的目的是:__2CrO+2H+Cr2O+H2O,调节pH使Na2CrO4转化为Na2Cr2O7,有利于红矾钠晶体析出__。
(5)“⑦”中采用冷却结晶得到红矾钠的原因是:__红矾钠随着温度的降低,溶解度明显下降__。
(6)称取重铬酸钠试样2.500 0 g配成250 mL溶液,取出25.00 mL于碘量瓶中,加入适量的稀硫酸和足量碘化钠(已知铬的还原产物为Cr3+),放于暗处5 min,然后加入100 mL水,加入几滴淀粉溶液指示剂,用0.120 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定(已知反应:I2+2S2O===2I-+S4O)
问题1:判断达到滴定终点的依据是:__当滴加最后一滴硫代硫酸钠标准溶液时,溶液蓝色恰好褪去,半分钟内不变色__。
问题2:若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00 ml,所得产品的中重铬酸钠(Na2Cr2O7·2H2O)的纯度__95.36%__(保留四位有效数字)。(设整个过程中其他杂质不参与反应)
【解析】 (1)固体反应物在搅拌时可充分接触而反应,加快反应速率;
(2)CaCO3分解产生CaO,可与杂质SiO2、Al2O3等物质发生反应,有利于杂质的去除;
(3)氧化铁不溶于水,铬铁矿经煅烧、水浸之后除去生成的氧化铁,副反应中生成Na2SiO3、NaAlO2等杂质,调节pH至4.7,可生成H2SiO3、Al(OH)3沉淀过滤除去;
(4)CrO在酸性条件下与H+反应生成Cr2O,该反应为可逆反应,反应的离子方程式为2CrO+2H+Cr2O+H2O,加入硫酸酸化可促使平衡正向移动,提高Cr2O浓度,促进红矾钠晶体析出;
(5)采用冷却结晶的方法析出红矾钠,是由于红矾钠的溶解度随温度的降低而减小,降低温度,可促进红矾钠结晶析出;
(6)①溶液中有碘,加入淀粉溶液呈蓝色,碘与Na2S2O3发生氧化还原反应,当反应达到终点时,蓝色褪去,故答案为:当滴加最后一滴Na2S2O3溶液时,溶液蓝色褪去,半分钟内不变色;
②根据反应的关系式计算:
Cr2O ~ 3I2 ~ 6S2O
1 mol 6 mol
n 0.120 0 mol/L×0.04 L
n=0.000 8 mol,则2.500 0 g重铬酸钠试样中含有的重铬酸钠晶体的质量为10×0.000 8 mol×298 g/mol=2.384 g,所得产品中重铬酸钠晶体的纯度=×100%=95.36%。
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